第一届嵌入式电子竞赛方案设计—

常规的门需要钥匙来开，但是我们常常忘记或者丢失小小的钥匙，而且也极不安全，现在我想开发一个智能门禁系统，大大的方便人们的生活，门禁采用刷卡、手机app输入密码、指纹解锁来开。并且该门禁系统采用无线充电技术，节省能源。该门禁安全系统还集成了远程监控与人脸识别的功能，同时又嵌入报警装置。

以下是分开的模块

该安全门禁系统的功能
1、无线射频卡识别
2、指纹识别
3、手机远程控制
4、人脸自动识别

该系统的分技术模块
**1、主控系统：**stm32F407，处理速度快，性价比高
2、电源模块：蓄电池与无线充点共用。难点：无线充点模块
3、无线射频卡识别：
4、指纹识别：指纹识别模块。
5、手机远程控制：WiFi模块。ESP8266
6、人脸自动识别：摄像头

一、研究内容
我们将研究一个智能门禁系统，常规的门需要钥匙来开，但是我们常常忘记或者丢失小小的钥匙，而且也极不安全，所以我们初步设计了一套智能门禁系统，共有四种开门方式：分别采用无线射频卡解锁、手机客户端解锁、指纹解锁、人脸自动识别解锁。该门禁系统的主控系统采用无线充电技术，克服了频繁的更换电池的麻烦，并且采用低功耗设计，加入唤醒功能，在特定情景才迅速启动系统，节省了能源。该门禁安全系统还集成了远程监控与报警的功能，使人们出门时都无需担心家中被盗。该系统可广泛的应用于家庭、学校实验室等安全性能高又出入频繁的地点。

二、立项意义：（含国内外研究现状）

随着科学技术的不断进步，人们对工作，生活的自动化水平也提出了越来越高的要求，而家庭、公司等的财产安全问题也变得越来越突出。“智能门禁系统”就是为了满足人们对现代化办公和生活场所的更高层次安全管理的需要应运而生的。传统的方法是人们佩戴一把钥匙，或者是工作人员对出入人员进行登记放行，这种方法费事、费力又容易出错，而且管理不严格。因而智能、安全、高效的现代化门禁管理已经成为社会发展的必然趋势，同时它也是现代化智能建筑的一个重要组成部分。

三、研究路线（或研究方案）

主控MCU：stm32f407供电电压3.3V，资源丰富，适合处理视频信号，工作频率168MHZ，具有更高的运行和处理速度,且具有低功耗和掉电模式，在调电模式下通过刷卡或指纹传感器的触摸感应、红外传感器输出信号唤醒（指纹传感器和刷卡模块待机超低功耗），超级节能。

指纹识别模块：打算采用ATK-AS608光学指纹指纹识别模块，我们在前期录入指纹信息，在后面需要增加或者删除某个人员的指纹信息时，我们在手机app上设置即可。指纹传感器具有唯一ID，安全可靠性高。

OLED交互显示：功耗低，显示效果优于同等价格的LCD，如Nokia5110。

防盗报警模块：在系统里接入一个报警器，如果有人强行开门或者有可疑人员徘徊，我们通过摄像头远程报警（手机端提醒主人）和现场报警输出功能，这样我们出门在外就更加放心了。

安全级别可选：刷卡、指纹识别、人脸识别、手机无线控制四种开门方式灵活搭配，构造不同的安全级别。所有开门方式支持屏蔽选项，根据使用场合不同，确定符合安全级别的开门方式，同时还能对功耗进行控制。

无线射频卡模块:我们采用RFID射频卡IC感应模块，该模块读写器采用磁感应技术，通过无线方式对卡片中的信息进行读写。目前，非接触式卡片的有效读取距离一般为50～200mm,最远读取距离可达数米(应用在停车场管理系统)。其优点是使用寿命长，应用范围广，操作方便、快捷。该模块可以进行刷卡开门、修改密码、注册新卡等操作。

人体红外感应模块：我们采用HC-SR501模块，该模块的作用：作为唤醒微控制器及摄像头进行监控，在特定场合和时间，也可控制报警器报警。该模块主要就是一块热释电红外传感器，它是一种能检测人或者动物发射的红外线而输出电信号的传感器，在人靠近时便可输出相应的电平给单片机，感应范围可达5~7米并且可修改，感应角度最大可达120度，完全适合我们的需要。

摄像头视频监控模块：打算采用OV7725摄像头，帧率24，30W像素，带FIFO,传输速度较一般摄像头快。为了节约功耗，我们采用平时采用人体红外感应模块来唤醒摄像头模块，然后自动记录人的活动，并上传到客户端存储下来。而人们需要远程在手机上查看门周围的情况时也可远程唤醒系统，方便的查看。在设定了人脸识别模式时，该摄像头模块便自动捕捉人脸特征，将数据传送到MCU中进行判断和相应的处理，并将结果显示到OLED交互显示屏上。

手机远程控制模块：对于该功能，我们采用WIFI模块ESP8266来实现,ESP8266价格便宜，尺寸小巧，功能却十分强大，我们让该模块连接到家庭里的wifi上，便可远程实现与智能门禁系统的信息传递，进而控制智能锁。手机客户端的功能有远程开关智能锁、安全级别修改、报警器的控制、监控视频查看、临时开门（邻居帮忙照看家里、保洁阿姨清洁、朋友来访）、开关门记录等等强大的功能。

无线充电模块：以前的智能锁的控制器大多采用电池供电，不是很节能，需要隔段时间就要更换电池，用过的电池往往会对环境造成污染，而且门内又不好进行布线，当然也有USB线进行充电的智能锁，但是有线充电总是很繁琐，比如需要数据线、插口容易损坏等等。所以在这里，我们将设计一款通用QI标准的无线发射和接收模块，用于对主控系统及外围部件的供电。该模分为两个部分，一个为发射部分，该部分可以嵌入到门框，通过小小的USB线就可供电，而接收部分也十分小巧，可以直接与主控系统一同嵌入到门里，这样就可以实现无线的充电使用了。

RFID技术以及人体红外感应
参考源码：http://www.cirmall.com/circuit/6557/%E5%9F%BA%E4%BA%8ERFID-RC522%E9%97%A8%E7%A6%81%E9%98%B2%E7%9B%97%E6%8A%A5%E8%AD%A6%E7%B3%BB%E7%BB%9F–%E6%AF%95%E8%AE%BE%E7%89%88#/details

电机驱动电路，电磁铁驱动电路，报警输出电路

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